Susanne van Engelen onderzocht of de beweeglijkheid van de wervelkolom kan worden bepaald door de trillingsoverdracht tussen wervels te meten. Hierbij werden gedoneerde wervelkolommen van mensen en geiten op één punt in trilling gebracht en werd de bewegingsrespons van de overige wervels gemeten. Ook maakte zij een computermodel van de wervelkolom. Zij toont aan dat trillingsanalyse, die normaal gebruikt wordt in de industrie, ook toegepast kan worden op de wervelkolom en dat het een betrouwbare en goede methode is om informatie te verkrijgen over eventuele schade aan het wervelgewricht, zoals een hernia. Deze methode kan verder worden ontwikkeld tot een nieuw instrument voor de diagnose van lage rugklachten.
Lage rugpijn is een zware last voor de individuele patiënt en de samenleving: pijnlijk voor de patiënt en hoge zorgkosten voor de samenleving. De meeste rugklachten ontstaan doordat structuren, zoals de tussenwervelschijf in de wervelkolom beschadigd zijn. Hierdoor verandert de beweeglijkheid van de wervelkolom en dit kan leiden tot pijnklachten en vervormingen. Toch kan maar bij een minderheid van de patiënten met rugproblemen een specifieke oorzaak worden gevonden. Dit komt waarschijnlijk door gebrek aan geschikte diagnostische middelen om de mechanische eigenschappen van de wervelkolom te onderzoeken. Door het gebrek aan betrouwbare metingen zijn veel behandelingen door fysiotherapeut of orthopedisch chirurg niet effectief, die zijn gericht op het verbeteren van de mechanische eigenschappen van de wervelkolom. De trillingsanalyse kan dit probleem mogelijk verhelpen.
Trillingstesten worden gebruikt om de structurele conditie van constructies zoals bruggen en vliegtuigen te onderzoeken. Deze zijn gebaseerd op de theorie dat schade aan een constructie leidt tot veranderingen in stijfheid, massa en energie dissipatie, die tot gevolg hebben dat de bewegingsrespons van de constructie verandert als deze in trilling wordt gebracht. Ook schade aan structuren in de wervelkolom, traumatisch of door degeneratie, leidt tot veranderingen in stijfheid, welke kunnen leiden tot wervelkolom deformiteiten en lage rugklachten. Echter, een specifieke oorzaak kan slechts bij een minderheid van de patiënten met rugproblemen worden vastgesteld. Dit is waarschijnlijk het gevolg van een gebrek aan geschikte diagnostische methodologie om aangedane structuren te identificeren. Aangezien trillingstesten niet-destructief zijn en slechts gebruik maken van lage krachten en kleine vervormingen om eventuele schade vast te stellen, wordt deze methode beschouwd als een veelbelovende meettechniek om de mechanica van de wervelkolom te onderzoeken.
Het doel van het onderzoek in het proefschrift is de geschiktheid van trillingstesten van de lumbale wervelkolom vast te stellen teneinde de stijfheid van wervelsegmenten te onderzoeken en te bestuderen of deze methodologie ontwikkeld kan worden tot een klinisch instrument voor het diagnosticeren en evalueren van de behandeling van wervelkolom afwijkingen, degeneratieve aandoeningen van de tussenwervelschijf en lage rugklachten.
De diagnose van lage rugklachten is typisch gebaseerd op lichamelijk onderzoek, eventueel uitgebreid met beeldvormende technieken. Echter, de behandeling van lage rugklachten is vaak gericht op de mechanische eigenschappen van het wervelgewricht, terwijl deze niet of niet nauwkeurig worden gemeten.
Concluderend, in het proefschrift wordt de complexiteit van de wervelkolom teruggebracht tot een massa-veer systeem. Door middel van deze vereenvoudiging was het mogelijk aan te tonen dat trillingsanalyse toegepast kan worden op de lumbale wervelkolom en dat het een betrouwbare en valide methode is om informatie te verkrijgen over de aanwezigheid van specifieke schade aan het wervelgewricht, ook in natuurlijk gedegenereerde segmenten. Hoewel het niet mogelijk was om de locatie van de schade te bepalen, laat dit proefschrift wel zien wat een mogelijke aanpak is voor trillingstesten van de lumbale wervelkolom, en geeft het aan welke methodologische verbeteringen mogelijk zijn. Door middel van toekomstige onderzoeksinspanningen kunnen trillingstesten en modale analyse ontwikkeld worden tot een klinisch instrument voor de diagnose en evaluatie van behandeling van wervelkolom afwijkingen, degeneratieve discus aandoeningen en lage rugklachten.
Meer informatie over het proefschrift in VU-DARE
Ik zie hier bij dit onderzoek een aantal principiële denkfouten:
Denkfout 1: en een verschil tussen bruggen en ruggen: de aanname dat schade/degeneratie fout is en zal leiden tot pijn en beperking. Dit zal niet blijken te kloppen. Het nociceptieve signaal moet immers nog omhoog reizen naar de grote hersenen voordat het daadwerkelijk bewust wordt waargenomen. Onderweg kan het gedempt, geheel genegeerd of juist tot belachelijke proporties versterkt worden. De ervaren pijn en invaliditeit zijn dus niet zeker niet alleen afhankelijk van de schade maar vooral ook van de interpretatie en verwerking van het gehele zenuwstelsel.
Denkfout 2: er werd getest aan wervelkolommen van geiten en mensen die bewust beschadigd werden. Hieruit concludeer ik dat deze wezens niet meer leefden. Spiertonus zal zeker ook een invloed hebben op de testresultaten van levende wezens werd dus maar even buiten beschouwing gelaten.
Denkfout 3: Er werd gezocht naar stijfheid. Degeneratie kan echte zowel meer stijfheid als toename van de bewegelijkheid veroorzaken ( spondylolysthesis en retrolysthesis).
Denkfout 4: er zijn grote verschillen in stijfheid bij symptoomloze personen. Ook zijn er grote segmentale verschillen in de wervelkolom van een persoon zonder symptomen. Bijvoorbeeld zeer bewegelijke L3/4 en zeer stijve l4/5/S1 in dezelfde persoon . Noch stijfheid noch grote bewegelijkheid (ik vermijd hier liever de pathologische term hypermobiliteit) staan volgens mijn klinische observaties in directe relatie met de pijn.
Overigens ook verkeerd: de diagnose van rugklachten zou niet alleen gebaseerd moeten zijn op lichamelijk en aanvullend beeldvormend onderzoek. Zeker zo belangrijk is de anamnese gericht op het ontdekken van het mechanische of inflammatoire patroon.
Misschien is dit alleen een leuke aanvullende methode om de mate van schade en het pijnlijkste en te behandelen niveau te bepalen als het geïsoleerd per bewegingssegment kan worden toegepast, maar zelfs dat betwijfel ik. De vraag is wat de therapeutische consequenties dan zullen zijn?
Beste mhr Overdijk,
uit uw reactie merk ik op dat u het artikel goed hebt gelezen. Bedankt voor uw interesse. Echter, ik wil bestrijden dat de punten die u noemt denkfouten zijn. Dit misverstand komt denk ik voort uit de beperktheid van de weergave van het onderzoek. Hieronder wil ik graag uw punten weerleggen:
1. Inderdaad is het zo dat schade niet per definitie leidt tot (pijn)klachten en dat (pijn)klachten niet per oorzakelijk zijn toe te wijzen aan schade. Daarom is het van belang goed te kunnen meten. Indien de therapie bestaat uit ingrijpen in de mechanica van de wervelkolom (bijvoorbeeld spierversterkende therapie of fusie chirurgie) zal dit niet helpen indien de oorzaak niet-mechanisch is. NB het onderzoek richt zich op het stellen van een diagnose met betrekking tot mechanisch falen, de resultaten zeggen niets over andere oorzaken danwel wat de behandeling zou moeten zijn.
2. Inderdaad zal spieractivatie een effect hebben op de stijfheid van de wervelkolom. Daarom is het ook van belang onderscheid te kunnen maken tussen passieve stijfheid (door discus, ligamenten etc) en actieve stijfheid (door de spieren). Bij een patiënt met veranderde passieve stijfheid kan het trainen onder feedback van actieve stijfheid de klachten misschien wegnemen. Het onderzoek is echter nog niet ver genoeg gevorderd om actieve stijfheid mee te nemen in de metingen. Hierover bestaan echter wel al goede ideeën voor de toekomst.
3. Het is mij bekend dat er zowel een verhoogde als een verlaagde stijfheid kan optreden door degeneratie en schade. Beiden zijn te meten met onze methode.
4. Het is mij bekend dat er grote inter- en intra subject verschillen bestaan in gewrichtstijfheden. Daarom ben ik ook niet “voor” het vullen van een grote database met stijfheidswaarden. Statistiek werkt niet voor de individuele patiënt. Door gewrichtstijfheden te vergelijken met de stijfheden van naastgelegen segmenten kan opgemerkt worden of hier grote verschillen bestaan. Grote verschillen betekenen bij bruggen en bij ruggen dat er iets niet in de haak is wat nader bekeken dient te worden. U heeft helemaal gelijk dat niet meetresultaten maar patiënten met klachten behandeld dienen te worden en dat daar goed over na gedacht moet worden.
Ons onderzoek zou tot een instrument moeten leiden dat voorkomt dat patiënten behandeld worden op basis van mechanisch falen van de wervelkolom, terwijl dit niet gemeten wordt. Bovendien maakt ons instrument het mogelijk dat patiënten waarbij gedacht wordt aan een gefaalde fusie “gemeten” kunnen in plaats van ge-her-opereerd om te bepalen of er sprake is van loslatende schroeven of pseudoarthrose.